빨간색 레이저는 간단한 다이오드를 사용하여 생산할 수있는 더 긴 파장의 조명입니다. 이 옵션은 저렴하고 시장에서 더 널리 사용됩니다.
우리 모두는 어느 시점에서 레이저를 만났습니다. 슈퍼마켓의 계산원은 이들을 사용하여 식료품의 바코드를 스캔합니다. 교수들은 이들을 사용하여 아마도 평범한 프레젠테이션의 특정 항목에 학생들의 관심을 끌고 있습니다. 고양이 소유자는 그들을 사용하여 Munchkins를 산만하게하여 YouTube 센세이션으로 바꿉니다.
아마도 레이저 포인터의 가장 인기있는 사용 (사진 크레디트 :Seika Chujo/Shutterstock)
기본적으로, 우리는 인생의 일부 영역에서 나온 작은 빨간 점에 대해 잘 알고 있습니다. 우리는 프리즘을 통과 할 때 7 개의 구성 색상으로 나뉘어 자연광이 있습니다. 그렇다면 왜 대부분의 레이저 포인터가 우리에게 7 가지 색상 중 하나를 주나요?
간단히 말해서, 다른 변형보다 빨간색을 방출하는 레이저 포인터를 생성하는 것은 단순히 저렴합니다. 레이저 포인터를 다른 색상으로 개발 한 화려한 마음이지만 레드 레이저 포인터 . 따라서 그들은 대량 생산을위한 선택의 산물이므로 선반에서 가장 인기있는 품목입니다.
그렇다면 왜 다른 색상의 레이저보다 빨간 레이저 포인터를 생산하는 것이 저렴합니까? 이것을 이해하려면이 레이저 포인터가 실제로 무엇인지, 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다.
레이저 란 무엇입니까?
레이저는 본질적으로 밝기가 증폭 된 고도로 집중된 광원입니다. 실제로, 라저라는 단어는 자극 된 방사선 방출에 의한 광 증폭을 나타내는 약어입니다 ( 레이저 ).
레이저는 유리, 크리스탈, 다이아몬드 등과 같은 특정 재료의 전자가 전류로부터의 에너지 흡수에 의해 활성화 될 때 생산됩니다. 에너지 전자는 원자 내에서 낮은 궤도에서 더 높은 궤도로 점프합니다. 그들이 '정상', 즉지면 상태로 돌아 가면서 이전에 통전 된 전자는 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 이 상호 작용 중에 방출 된 모든 광자는 '일관된'경향이 있습니다. 모든 광파의 문장과 트로프는 정확하게 일치하므로 모두 같은 색상입니다.
흥분된 전자는 특정 파장의 광자 형태로 에너지를 방출하여 밝은 단색 빛을 생성합니다 (사진 신용 :Donatas1205/Shutterstock)
펌핑 및 인구 역전
유리/결정에 더 많은 에너지가 공급됨에 따라 몇몇 전자가 활력을 얻습니다. 이것을 펌핑 라고합니다 . 그들은 하나로 더 높은 에너지 상태로 이동 한 다음 지상 상태로 돌아갑니다. 이 현상은 인구 역전이라고합니다 . 인구 역전은 더 큰 에너지 파열로 이어지며, 이는 자극 된 방출로 알려진 일종의 눈사태를 만듭니다. 단일 지점에 집중된이 거대한 에너지 버스트는 레이저 조명이됩니다.
레이저 빔을 발명 한 사람 (사진 크레디트 :공개 도메인/Wikimedia Commons)
흥미롭게도 Maiman이 과학계에 그의 발견을 보여 주었을 때, 레이저는“문제를 찾고있는 솔루션”으로 유명했습니다. 분명히, 그들은 인기있는 과학 저널 인 Physical Review Letters에 의해 그의 연구 논문이 거부되면서 아직 문제가 충분히 어려워 보이지 않았다. 그 후, 또 다른 똑같이 선택적인 물리 저널 인 Nature는 그의 발견을 발표하기로 동의했으며, 일부는“레이저 붐”이라고 부르는 것을 이끌었습니다.
다른 레이저 포인터는 어떻게 작동합니까?
다른 방법은 다른 컬러 레이저를 생성하기 위해 사용됩니다. 빨간색 레이저는 간단한 반도체 다이오드를 사용하여 빛을 생성하여 생성됩니다. 이것은 두 개의 반도체로 구성되어 있으며, 하나는 다른 하나 위에 있습니다. 또한, 우리는 일반적으로 p- 타입 반도체로 알려진 전자가 부족한 물질 인 갈륨 아스 네드를 발견합니다. 바닥에는 셀레늄이있는 갈륨 무세도 나이드가 있으며, N- 타입 반도체라고하는 과도한 전자가있는 재료입니다. 두 사람은 다이오드에 함께 쌓여 p-n junction 를 만듭니다. .
‘N’의 전자‘P’로 이동하여 레이저 조명으로 나타나는 일관된 광자를 만듭니다 (사진 신용 :DesignUA/ShutterStock)
전류가 P-N 접합을 통과하면 반도체‘P’의 전자가 흥분되어 반도체‘n’의 간격을 채 웁니다. P-N 접합의 상단 및 하단은 은색 표면으로 코팅됩니다. 여기 전자는이 P-N 접합부에 갇히는 광자를 방출하고 은색 표면을 계속 튀어 나옵니다. 앞에서 설명한 바와 같이, P-N 접합은 결국 집단 역전을 경험하여 배출을 자극한다. 이것은 접합부에서 레이저 라이트로 나타납니다.
왜 대부분의 레이저 포인터가 빨간색인가?
선반에 구한 레이저의 단순한 반도체 다이오드에서 나오는 빛은 700-800 나노 미터의 파장 범위에있는 경향이 있으므로 오렌지에서 빨간색으로 컬러로 다양합니다.
간단한 다이오드는 빨간색 레이저 라이트를 생성합니다 (사진 크레디트 :Edgewater Media/Shutterstock)
그러나 연구에 따르면 빨간색은 아니지만 녹색 레이저는 인간의 눈이 특정 파장에 더 민감하기 때문에 가장 매력적인 광원이 될 수 있습니다. 더 밝게 빛나고 빨간 레이저보다 훨씬 더 거리에 도달 할 수 있습니다.
녹색 레이저를 생산하려면 응급광의 파장이 600 나노 미터 미만이어야합니다. 낮은 파장에서 집중된 광선을 생산하는 것은 복잡합니다.
첫째, 표준 반도체 다이오드는 약 800 나노 미터의 레이저 표시등을 방출합니다. 이 빛은 네오디뮴 결정에 초점을 맞추고,이를 파장에서 1000 나노 미터의 적외선 빔으로 변환합니다. 마지막으로, 결과 빔은 특수 주파수 배가 결정을 통과하며, 그 후에는 530-540 나노 미터의 파장을 갖는 녹색 빛으로 나타납니다.
.분명히 녹색 레이저 조명을 생산하려면 몇 가지 특수 구성 요소가 필요하므로 빨간색 레이저 조명은 제작하기에 가장 비용 효율적이며 시장에서 가장 인기있는 레이저로 남아 있습니다.
